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Cuerpos geométricos.

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8<br />

Objetivos<br />

En esta quincena aprenderás a:<br />

• Identificar que es un poliedro.<br />

• Determinar los elementos de un<br />

poliedro: Caras, aristas y<br />

vértices.<br />

• Clasificar los poliedros.<br />

• Especificar cuándo un poliedro<br />

es un prisma o una pirámide.<br />

• Distinguir los poliedros regulares<br />

convexos también denominados<br />

sólidos platónicos.<br />

• Construir los poliedros a partir<br />

de su desarrollo plano.<br />

• Diferenciar y catalogar algunos<br />

sólidos de revolución: Cilindro,<br />

Cono y esfera.<br />

• Resolver problemas <strong>geométricos</strong><br />

aplicando el Teorema de<br />

Pitágoras.<br />

Antes de empezar<br />

1. Poliedros......……………………………...pág. 138<br />

Definición<br />

Elementos de un poliedro<br />

2.Tipos de poliedros..……………………..pág. 140<br />

Prismas<br />

Prismas regulares<br />

Desarrollo de un prisma recto<br />

Paralelepípedos<br />

Pirámides<br />

Pirámides regulares<br />

Desarrollo de una pirámide recta<br />

Poliedros regulares<br />

Desarrollo de poliedros regulares<br />

Relación de Euler<br />

3. <strong>Cuerpos</strong> redondos...............…....pág. 147<br />

Cilindro<br />

Desarrollo de un cilindro recto<br />

Cono<br />

Desarrollo de un cono recto<br />

Esfera<br />

Ejercicios para practicar<br />

Para saber más<br />

Resumen<br />

Autoevaluación<br />

Soluciones<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 135


136 MATEMÁTICAS 2º ESO


Antes de empezar<br />

Un balón de fútbol se puede construir con polígonos regulares: 12 pentágonos y 20<br />

hexágonos. Aquí puedes observar como se obtienen estos intersecando un icosaedro y un<br />

dodecaedro.<br />

Recuerda<br />

Una línea poligonal es un conjunto de segmentos concatenados y pueden ser:<br />

abiertas o cerradas<br />

Línea poligonal<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

La superficie contenida por una línea poligonal cerrada se llama polígono. Los<br />

polígonos pueden ser cóncavos o convexos<br />

Este polígono es convexo ya que sus ángulos interiores son menores que 180º<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 137


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

1. Poliedros<br />

Definición<br />

138 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Un poliedro es un cuerpo<br />

geométrico tridimensional cuyas<br />

caras son polígonos. Cada uno<br />

de ellos es una cara.<br />

El significado de poli es mucho<br />

y de edro es cara, por tanto<br />

poliedro significa muchas caras.<br />

En la imagen de la izquierda<br />

tenemos un poliedro con seis<br />

caras que son rectángulos.<br />

Por el contrario si al menos<br />

una de las superficie que<br />

delimitan a un sólido no es<br />

un polígono entonces no es<br />

un poliedro.<br />

Eso es lo que ocurre en la<br />

imagen de la derecha donde<br />

la base es un círculo, lo que<br />

basta para afirmar ya que no es un poliedro, pero<br />

aquí adicionalmente la cara lateral no es plana.<br />

(Recuerda que un polígono es plano)<br />

Un ángulo diedro es la región del espacio<br />

delimitada por dos semiplanos.<br />

Un ángulo diedro es convexo si es menor que<br />

un llano y en caso contrario se dice que es<br />

cóncavo<br />

Ejercicio resuelto: El poliedro de la figura de la<br />

derecha es el tetraedro y…<br />

a) todos los tetraedros son convexos<br />

b) tiene cuatro caras y es cóncavo<br />

c) es un cuerpo redondo<br />

Solución: a) Por ser todos los ángulos diedros<br />

convexos.<br />

Los poliedros pueden ser convexos o<br />

cóncavos. Es convexo si todos los<br />

ángulos diedros son convexos. Basta con<br />

que uno de ellos sea mayor que un llano<br />

para que el poliedro sea cóncavo.<br />

Poliedro convexo<br />

Poliedro cóncavo


Además podemos citar los ángulos<br />

diedros delimitados por dos caras que se<br />

cortan. Hay tantos como número de<br />

aristas.<br />

En la figura se muestra un ángulo diedro.<br />

Y los ángulos poliedros determinados<br />

por las caras que inciden en un mismo<br />

vértice. Hay tantos como número de<br />

vértices.<br />

Arriba se muestra un ángulo poliedro.<br />

En esta figura (ortoedro) encontramos 12<br />

ángulos diedros y 8 ángulos poliedros.<br />

1. Poliedros<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Elementos de un poliedro.<br />

En un poliedro podemos distinguir los siguientes<br />

elementos:<br />

• Caras: son los polígonos que forman el<br />

poliedro.<br />

• Aristas: son los segmentos en los que se<br />

intersecan (cortan) las caras.<br />

• Vértices: son los puntos donde se intersecan<br />

las aristas.<br />

Vértices de un poliedro<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 139


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de poliedros<br />

Prismas<br />

Un prisma es un poliedro determinado por:<br />

• las bases: dos caras paralelas que son<br />

polígonos iguales.<br />

• tantas caras laterales, que son paralelogramos,<br />

como lados tienen las bases.<br />

A los prismas se les clasifica según el número de<br />

lados de sus bases: triangular (3 lados), cuadrangular<br />

(4 lados), pentagonal (5 lados), exagonal (6 lados),<br />

etc.<br />

La altura del prisma es la distancia entre las bases.<br />

Si la altura coincide con las aristas laterales el prisma<br />

es recto, en caso contrario es oblicuo.<br />

Las caras laterales de los prismas rectos son<br />

rectángulos.<br />

Un prisma es convexo o cóncavo si respectivamente<br />

sus bases son polígonos convexos o cóncavos.<br />

Prismas regulares.<br />

Un prisma recto es regular si sus bases son<br />

polígonos regulares.<br />

Recuerda:<br />

- un polígono es regular si tiene todos sus<br />

lados y ángulos iguales.<br />

- todo polígono regular se puede inscribir<br />

en una circunferencia<br />

Al ser regulares las bases podemos referenciar el<br />

radio de la circunferencia circunscrita y la apotema<br />

de la base.<br />

Por ejemplo, en un prisma pentagonal regular<br />

La base es un pentágono regular. Se muestra la apotema y<br />

el radio de la circunferencia circunscrita<br />

140 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

.<br />

Prisma cuya base tiene 4 lados


Prisma recto pentagonal y su<br />

desarrollo<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de Poliedros<br />

Desarrollo de un prisma.<br />

Todos los prismas son desarrollables, es decir, sus<br />

caras pueden ubicarse en un plano y mediante<br />

pliegues se puede construir el prisma.<br />

El desarrollo de un prisma recto está compuesto por<br />

sus dos bases y por un rectángulo que tiene tantas<br />

divisiones como número de caras laterales.<br />

En la figura de la izquierda se puede observar un<br />

prisma recto pentagonal y su desarrollo<br />

¿Como sería el desarrollo de un prisma oblicuo?<br />

Paralelepípedos.<br />

Los paralelepípedos son prismas en los que<br />

todas sus caras son paralelogramos.<br />

Son prismas cuadrangulares.<br />

Es recto si la altura coincide con las aristas,<br />

en caso contrario son oblicuos.<br />

Entre ellos destacamos cuatro en particular:<br />

Ortoedro: las caras son rectángulos.<br />

(Orto=perpendicular; edro=cara)<br />

<br />

<br />

Ortoedro: sus caras son rectángulos.<br />

Cubo: sus caras son cuadrados.<br />

Cubo: las caras son cuadrados.<br />

(Es un caso particular del ortoedro)<br />

Romboedro: las caras son rombos<br />

(Sus 6 caras son iguales)<br />

Romboedro: Todas sus caras son rombos.<br />

Romboiedro: Todas sus caras son romboides.<br />

En la figura se muestra éste último y un detalle de la<br />

base.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 141


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

142 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Preguntas tipo test sobre PRISMAS resueltas<br />

1. En los prismas inclinados:<br />

a. Todas las caras son rectangulares.<br />

b. Alguna cara puede ser un rectángulo.<br />

c. Ninguna cara puede ser rectangular.<br />

2. Un ortoedro tiene:<br />

a. Todas sus caras pentagonales.<br />

b. Todas sus caras iguales.<br />

c. Todas sus caras perpendiculares entre sí.<br />

3. Un cubo es:<br />

a. Un pentaedro.<br />

b. Un tetraedro.<br />

c. Un exaedro.<br />

b) Las caras de los prismas deben ser paralelogramos y en<br />

particular puede tener alguna cara rectangular.<br />

c) Todas las caras del ortoedro son rectángulos, y por tanto son<br />

perpendiculares.<br />

c) Tiene 6 caras. (Recuerda: “edro” significa cara y “exa” seis)<br />

4. Todos los prismas tienen:<br />

a. El doble de vértices que lados tiene una base<br />

b. El mismo número de vértices que lados tiene una base<br />

c. Tantos vértices como números de lados de una base más dos.<br />

5. Si las caras laterales de un prisma son rectángulos:<br />

a. Es recto.<br />

b. Es oblicuo.<br />

c. Es un ortoedro<br />

a) Los vértices del prisma están en las bases y hay 2 bases.<br />

6. Los paralelepípedos:<br />

a. Pueden ser prismas triangulares.<br />

b. Han de ser prismas cuadrangulares.<br />

c. No tienen por qué ser prismas cuadrangulares.<br />

7. Si las bases un prisma son rectángulos:<br />

a. Puede ser un romboedro.<br />

b. Es recto.<br />

c. Puede ser oblicuo.<br />

8. Un prisma pentagonal tiene:<br />

a. Quince caras, diez aristas y siete vértices.<br />

b. Diez caras, siete aristas y quince vértices<br />

c. Siete caras, quince aristas y diez vértices.<br />

a) La única posibilidad para que todas las caras laterales sean<br />

rectángulos es que el prisma sea recto.<br />

b) Para que pueda haber paralelismo dos a dos caras ha de ser<br />

cuadrangular<br />

c) La base puede ser rectangular y la altura NO coincidir con la<br />

arista.<br />

c) El número de caras laterales coincide con los lados de las<br />

bases. Si le añadimos las 2 bases el total es 7 caras.


Pirámide de base triangular<br />

Altura de una pirámide<br />

La apotema es la altura de los<br />

triángulos isósceles de las caras de la<br />

pirámide. NO se debe confundir con<br />

la altura de la pirámide.<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de Poliedros<br />

Pirámides.<br />

Una pirámide un poliedro determinado por:<br />

Una cara poligonal denominada base.<br />

Tantas caras triangulares como lados tiene la<br />

base.<br />

El punto donde convergen todos los triángulos se<br />

denomina vértice o cúspide.<br />

La altura de una pirámide es la distancia del vértice a<br />

la base.<br />

Una pirámide es convexa o cóncava si su base es un<br />

polígono convexo o cóncavo respectivamente.<br />

La definición de pirámide recta u oblicua es algo más<br />

compleja que en el caso de los prismas y es relativa<br />

al centro de gravedad o centroide del polígono base.<br />

Pirámides regulares.<br />

Una pirámide es regular si todas las caras laterales<br />

son iguales.<br />

Las caras laterales de una pirámide regular son<br />

triángulos isósceles.<br />

A la altura de estos triángulos se le denomina<br />

apotema de la pirámide.<br />

La base es un polígono regular y por tanto podemos<br />

referenciar el radio de la circunferencia circunscrita<br />

y la apotema de la base.<br />

Apotema y radio de la circunferencia circunscrita en una<br />

pirámide de base cuadrada<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 143


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de poliedros<br />

Desarrollo de una pirámide.<br />

Todas las pirámides son desarrollables, es decir,<br />

pueden sus caras ubicarse en un plano y mediante<br />

pliegues se puede construir dicha pirámide.<br />

En las figuras se puede observar como se puede<br />

obtener un desarrollo de una pirámide regular.<br />

Poliedros regulares.<br />

Un poliedro es regular si todas sus caras son iguales<br />

y sobre cada vértice inciden el mismo número de<br />

caras y aristas.<br />

Hay sólo cinco poliedros regulares convexos: el<br />

tetraedro, el cubo, el octaedro, el dodecaedro y el<br />

icosaedro.<br />

A los poliedros convexos regulares se le denominan<br />

también como sólidos platónicos pues en la Grecia<br />

clásica fueron objeto de estudio por Platón.<br />

Poliedro<br />

regular<br />

Caras Vértices Aristas<br />

Tetraedro 4 4 6<br />

Cubo 6 8 12<br />

Octaedro 8 6 12<br />

Dodecaedro 12 20 30<br />

Icosaedro 20 12 30<br />

144 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Desarrollo completo de una pirámide<br />

exagonal<br />

Cuestión: ¿Como sería el desarrollo de<br />

una pirámide recta no regular? Y el de<br />

una ¿oblicua?<br />

Tetraedro Cubo Octaedro<br />

Dodecaedro Icosaedro<br />

Sólidos platónicos


Desarrollo del tetraedro<br />

Desarrollo del cubo<br />

Desarrollo del dodecaedro<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de Poliedros<br />

Desarrollo Poliedros regulares.<br />

Todos los poliedros son desarrollables, es decir,<br />

pueden sus caras ubicarse en un plano y mediante<br />

pliegues se pueden construir.<br />

En las figuras podemos observar algunos desarrollos<br />

posibles de cada uno de los poliedros convexos<br />

regulares.<br />

Recuerda que a los poliedros convexos regulares se le<br />

denominan también como sólidos platónicos pues<br />

en la Grecia clásica fueron objeto de estudio por<br />

Platón.<br />

Desarrollo del octaedro<br />

Desarrollo del icosaedro<br />

Preguntas tipo test sobre prismas REGULARES resueltas<br />

1. En el octaedro inciden en cada vértice:<br />

a. Tres caras.<br />

b. Cuatro caras.<br />

c. Cinco caras.<br />

b) Inciden 4 caras<br />

2. Poliedros regulares con caras triangulares hay:<br />

a. Tres.<br />

b. Uno.<br />

c. Dos.<br />

a) El tetraedro, el octaedro y el icosaedro.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 145


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

2. Tipos de poliedros<br />

Relación de Euler.<br />

Euler demostró que en un poliedro se mantiene la<br />

relación:<br />

C + V = A + 2<br />

donde C : número de caras, V : número de vértices y<br />

A: número de aristas del prisma.<br />

3. <strong>Cuerpos</strong> redondos<br />

Cilindro.<br />

Un cilindro recto es un cuerpo de revolución que se<br />

obtiene al girar un rectángulo alrededor de uno de sus<br />

lados. La recta en la que se sitúa el lado sobre el que<br />

gira se denomina eje de rotación y el lado paralelo a<br />

él es la generatriz.<br />

En un cilindro distinguimos la superficie lateral y<br />

dos bases que son dos círculos iguales.<br />

La altura del cilindro es la distancia entre las dos<br />

bases. En un cilindro recto la altura y la generatriz<br />

miden lo mismo<br />

Desarrollo del cilindro.<br />

La superficie del cilindro es desarrollable en el plano.<br />

Este desarrollo se compone de:<br />

• dos círculos iguales cuyo radio es el radio del<br />

cilindro: r.<br />

• un rectángulo cuya base tiene por longitud el<br />

perímetro del círculo de las bases: 2πr, y de<br />

altura la del cilindro.<br />

146 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Vemos en el ejemplo cómo se cumple la<br />

relación de Euler:<br />

Prisma de base pentagonal:<br />

C = 7; V = 10; A = 15<br />

C + V = 17 = A + 2<br />

Generación del cilindro<br />

Desarrollo del cilindro


Generación del cono<br />

Elementos del cono<br />

Investiga<br />

¿Cómo sería el desarrollo de un cono<br />

inclinado?<br />

Puedes consultar en los contenidos del<br />

"Proyecto: El metro" en concreto mira el<br />

objeto 48: "Conos generalizados".<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

3. <strong>Cuerpos</strong> redondos<br />

Cono.<br />

Un cono recto es un cuerpo de revolución que se<br />

obtiene al girar un triángulo rectángulo alrededor de<br />

uno de los catetos. La recta en la que se sitúa el lado<br />

sobre el que gira se denomina eje de rotación y la<br />

hipotenusa es la generatriz.<br />

En un cono distinguimos la superficie lateral y la<br />

base que es un círculo. El punto donde convergen las<br />

generatrices es el vértice.<br />

La altura del cono recto es la distancia del vértice a la<br />

base.<br />

Desarrollo del cono.<br />

Un cono es un sólido de revolución que se puede<br />

desarrollar en el plano.<br />

El desarrollo de su cara lateral es un sector circular y<br />

la base es un círculo.<br />

El radio del sector circular es la generatriz del cono y<br />

la longitud de su arco es el perímetro de la base: 2πr,<br />

donde r es el radio de ésta.<br />

http://descartes.cnice.mec.es/web_HEDA/Elmetro/ Desarrollo del cono<br />

Generación de la esfera<br />

Esfera.<br />

La esfera es un cuerpo de revolución que se obtiene<br />

al girar un semicírculo (o un círculo) alrededor del<br />

diámetro. La recta en la que se sitúa éste es el eje de<br />

revolución y la semicircunferencia la generatriz.<br />

La superficie esférica no es desarrollable en el<br />

plano.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 147


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Preguntas tipo test sobre cuerpos redondos resueltas<br />

1. Un cono:<br />

a. No tiene base.<br />

b. Tiene dos bases.<br />

c. Tiene una base.<br />

2. Un cono:<br />

a. No tiene ningún vértice.<br />

b. Tiene varios vértices.<br />

c. Tiene un vértice.<br />

148 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

c) Un cono tiene una base que es un círculo.<br />

c) Es el punto donde convergen las generatrices.<br />

3. Un cilindro se obtiene al girar:<br />

a. Una circunferencia alrededor de un diámetro.<br />

b. Un triángulo rectángulo alrededor de un cateto.<br />

c. Un rectángulo alrededor de un lado.<br />

4. El desarrollo de la cara lateral del cilindro es:<br />

a. Dos círculos<br />

b. Un sector circular<br />

c. Un rectángulo<br />

5. La generatriz del cono:<br />

a. Es mayor que su altura.<br />

b. Es igual que su altura.<br />

c. Es menor que su altura<br />

6. Un cilindro:<br />

a. No tiene base.<br />

b. Tiene dos bases.<br />

c. Tiene una base.<br />

7. Un cilindro:<br />

a. No es un poliedro.<br />

b. Según se mire puede ser un poliedro.<br />

c. Si es un poliedro.<br />

c) Un cilindro recto es un cuerpo de revolución que se obtiene al<br />

girar un rectángulo alrededor de uno de sus lados<br />

c) un rectángulo cuya base tiene por longitud el perímetro del<br />

círculo de las bases: 2πr, y de altura la del cilindro<br />

a) La altura es un cateto de un triángulo rectángulo, mientras que<br />

la generatriz es la hipotenusa, por tanto, mayor.<br />

b) Un cilindro tiene dos bases que son círculos<br />

a) En un poliedro las caras son polígonos. Las bases del cilindro<br />

son círculos, que no son polígonos.<br />

8. Al aumentar el radio de un cono:<br />

a. No varía el sector circular de su desarrollo lateral.<br />

b. Disminuye el sector circular de su desarrollo lateral<br />

c. Aumenta el sector circular de su desarrollo lateral.<br />

c) la longitud del arco es el perímetro de la base: 2πr, donde r es<br />

el radio de ésta


EJERCICIOS resueltos<br />

Prismas, pirámides, poliedros regulares, relación de Euler<br />

Sobre PRISMAS<br />

1.1 Dibuja un prisma recto de base rectangular<br />

Al ser un prisma recto las caras laterales son rectángulos y, puesto que las bases son<br />

también rectángulos el prisma pedido es el de la figura: un ortoedro<br />

1.2 El número de aristas de un prisma es 15 ¿Qué polígono son las bases?<br />

El número de aristas de un prisma es siempre el triple de las aristas de cada base. Si son<br />

15 entonces cada base tiene 5. El prisma es pentagonal.<br />

1.3 Un prisma tiene 10 vértices ¿Qué polígono tiene por bases?<br />

El número de vértices de un prisma es siempre el doble de los vértices de cada base. Si<br />

son 10 entonces cada base tiene 5. El prisma es pentagonal.<br />

Sobre PIRÁMIDES<br />

2.1 Dibuja una pirámide exagonal regular<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Una pirámide exagonal tiene por base un exágono cuyos lados son iguales. Las caras<br />

laterales serán triángulos isósceles. La pirámide pedida es la de la figura, si bien puede<br />

tener la altura que quieras, pues la regularidad es por la base.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 149


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

150 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

EJERCICIOS resueltos (continuación)<br />

2.2 Averigua el polígono de la base de una pirámide si tiene 5 vértices.<br />

Una pirámide tiene siempre un vértice más que los vértices de la base. Si en total tiene 5,<br />

la base tiene 4. Es una pirámide cuadrangular.<br />

2.3. Averigua el polígono de la base de una pirámide si tiene 12 aristas.<br />

Una pirámide tiene el doble de aristas que lados tiene la base. Si en total tiene 12 aristas<br />

la base es un exágono. Es una pirámide exagonal.<br />

Sobre POLIEDROS REGULARES<br />

3.1 Dibuja el desarrollo de un tetraedro de lado 3 cm.<br />

Un tetraedro tiene cuatro caras que son triángulos equiláteros. En la figura tienes su<br />

desarrollo plano.<br />

3.2. ¿Puede existir un poliedro regular con 6 triángulos equiláteros en cada<br />

vértice?<br />

Fíjate en la figura. Si en un vértice inciden 6 triángulos equiláteros no podríamos<br />

doblarlos para formar un poliedro. No tenemos margen para construir un ángulo poliedro.


EJERCICIOS resueltos (continuación)<br />

Sobre la RELACIÓN DE EULER<br />

4.1 Un poliedro euleriano, ¿puede tener el mismo número de caras y de aristas?<br />

No es posible. Si es un poliedro euleriano debe cumplir la relación de Euler:<br />

Caras + Vértices = Aristas + 2.<br />

Si el número de caras es igual que el de aristas, entonces el número de vértices sería 2.<br />

¿Un poliedro de 2 vértices?<br />

4.2. Comprueba que se cumple la relación de Euler en un prisma cuya base es un<br />

heptágono.<br />

En un prisma heptagonal la base tiene siete vértices, por tanto:<br />

a) Un prisma tiene el doble de vértices que su base, lo que hará 14 vértices.<br />

b) Un prisma tiene el triple de aristas que vértices tiene la base, tendrá por tanto 21<br />

aristas.<br />

c) Un prisma tiene dos caras más que vértices tiene su base, luego tendrá 9 caras.<br />

Así pues la relación de Euler<br />

Caras + Vértices = Aristas + 2, tendríamos que:<br />

9 + 14 = 23 + 2 = 23.<br />

Luego se cumple la relación de Euler.<br />

Sólidos de revolución, cilindro, cono, esfera<br />

Sobre SÓLIDOS DE REVOLUCIÓN<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

1.1 El cartón de un rollo de papel tiene un diámetro de 4,6 cm. y una altura de<br />

9,7 cm. ¿Qué dimensiones tiene el desarrollo plano del cartón?<br />

El desarrollo plano es un rectángulo. Sus dimensiones serán:<br />

Alto: la altura del rollo (cilindro): 9,7 cm.<br />

Largo: el perímetro de la circunferencia: diámetro·π = 4,6·π.<br />

Si aproximamos π por 3,14, tendríamos que el largo sería aproximadamente 14,44 cm.<br />

1.2 ¿Qué figura del espacio se genera al girar el rectángulo inferior alrededor de<br />

su lado derecho?<br />

Solución: Es un cilindro<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 151


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

152 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

EJERCICIOS resueltos (continuación)<br />

1.3. ¿Qué figura del espacio se genera al girar el triángulo dibujado abajo<br />

alrededor de su altura?<br />

Solución: Es un cono<br />

Sobre CILINDROS<br />

2.1. Dibuja el desarrollo de un cilindro de 2 cm. de radio y 7 cm. de altura<br />

Sobre CONOS<br />

El rectángulo tiene 7 cm. de altura y de base 2·π·radio cm.<br />

El círculo 4 cm. de diámetro<br />

3.3. Calcula la altura de un cono si la generatriz mide 5 cm y el radio de la base<br />

es de 3 cm.<br />

En la figura está calculada la altura. Nos basamos en el teorema de Pitágoras.<br />

Sobre ESFERAS<br />

4.1 Dibuja el desarrollo plano de la superficie esférica<br />

No es posible. La superficie esférica no es desarrollable. Si tomas un trozo<br />

suficientemente grande de la piel de una naranja y lo apoyas en la mesa verás que al<br />

aplastarla se rompe.


Ejercicios sobre prismas<br />

1.1 Dibuja un prisma oblicuo de base<br />

triangular<br />

1.2 El número de vértices de un prisma es<br />

20 ¿Cuántas caras tiene?<br />

1.3 Un prisma tiene 18 aristas. ¿Qué<br />

polígono tiene por bases?<br />

1.4 Un prisma tiene 9 caras. Por tanto es<br />

un prisma…<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Prismas, pirámides, poliedros regulares, Euler<br />

Ejercicios sobre poliedros regulares<br />

3.1 Dibuja el desarrollo de un octaedro de<br />

lado 2 cm.<br />

3.2. Dibuja el desarrollo plano de un cubo<br />

de lado 4 cm.<br />

3.3. ¿Puede existir un poliedro regular<br />

cuyas caras sean octógonos?<br />

3.4. ¿Cuántos lados como máximo puede<br />

tener como máximo las caras de un<br />

poliedro regular?<br />

1.5 Un prisma tiene 15 vértices, por lo<br />

tanto las bases son… 3.5. ¿Cuántas caras triangulares pueden<br />

incidir en un vértice de un polígono<br />

regular?<br />

Ejercicios sobre pirámides<br />

2.1 Dibuja una pirámide irregular de base<br />

triangular<br />

2.2. Averigua el polígono de la base de una<br />

pirámide si tiene 5 caras laterales.<br />

2.3. Averigua el polígono de la base de una<br />

pirámide si tiene 8 caras.<br />

2.4. Dibuja el desarrollo de una pirámide<br />

que tiene todas sus caras iguales.<br />

2.5.¿Cuál de las siguientes figuras es el<br />

desarrollo plano de una pirámide?<br />

3.6. ¿Cuántas caras cuadradas pueden<br />

incidir en un vértice de un polígono<br />

regular?<br />

Ejercicios sobre la relación de Euler<br />

4.1 Un poliedro euleriano, ¿puede tener el<br />

mismo número de vértices y de aristas?<br />

4.2. Comprueba que se cumple la relación<br />

de Euler en una pirámide cuya base es un<br />

octógono.<br />

4.3. Comprueba que se cumple la relación<br />

de Euler en el icosaedro.<br />

4.4. Comprueba que se cumple la relación<br />

de Euler en el dodecaedro.<br />

4.5. Un poliedro euleriano tiene 20 caras y<br />

36 vértices. ¿Cuántas aristas tiene?<br />

4.6. Un poliedro euleriano tiene 21 caras y<br />

40 aristas. ¿Cuántos vértices tiene?<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 153


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Sobre sólidos de revolución<br />

1.1 Dibuja el cuerpo de revolución que<br />

forma la figura de abajo al girar sobre el<br />

segmento lateral izquierdo.<br />

1.2. ¿Qué figura del espacio se genera al<br />

girar el trapecio dibujado abajo alrededor<br />

de su lado derecho?<br />

1.3. ¿Qué figura del espacio se genera al<br />

girar el trapecio dibujado abajo alrededor<br />

de su lado derecho?<br />

1.4 ¿Qué figura del espacio se genera al<br />

girar el trapecio dibujado abajo alrededor<br />

de su lado izquierdo?<br />

1.5. ¿Qué figura del espacio se genera al<br />

girar el trapecio dibujado abajo alrededor<br />

de su lado derecho?<br />

154 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Sólidos de revolución, cilindros, conos, esferas.<br />

Sobre cilindros<br />

2.1. ¿Puede ser posible el desarrollo de la<br />

figura inferior el correspondiente a un<br />

cilindro?<br />

2.2. Si cogemos un rectángulo ¿se obtiene<br />

el mismo cilindro doblándolo por la base o<br />

por la altura?<br />

2.3. Queremos construir un bote cilíndrico<br />

que tenga 9 cm de alto y el radio de la<br />

base mida 1,5 cm. Dibuja su desarrollo<br />

plano.<br />

Sobre conos<br />

3.1 Dibuja el desarrollo de un cono con<br />

radio de la base 5 cm. y de generatriz 10<br />

cm.<br />

3.2. Cogemos un triángulo de base 4 cm. y<br />

altura 8 cm. Al girarlo sobre la altura<br />

obtenemos un cono. ¿Cuánto mide su<br />

generatriz?<br />

3.3. El desarrollo plano de la cara lateral<br />

de un cono ¿Puede ser un círculo<br />

completo?<br />

Sobre esferas<br />

4.1 Al girar un cuarto de círculo por uno de<br />

los radios que lo limitan ¿Qué figura<br />

obtenemos?<br />

4.2 Al girar un círculo alrededor de un eje<br />

exterior a él ¿Qué figura obtenemos?<br />

4.3 ¿Qué forma tienen las gotas de agua?


Tronco de pirámide y tronco de cono<br />

Si una pirámide la intersecamos con un<br />

plano paralelo a la base, obtenemos otra<br />

pirámide y otro poliedro denominado:<br />

tronco de pirámide<br />

El tronco de pirámide tiene dos bases que<br />

son polígonos semejantes y las caras<br />

laterales son trapecios si la pirámide es<br />

recta o cuadriláteros si es oblicua<br />

Si un cono lo intersecamos con un plano<br />

paralelo a la base, obtenemos otro cono y<br />

otro sólido de revolución denominado:<br />

tronco de cono<br />

El tronco de cono tiene dos bases que son<br />

círculos y una cara lateral cuyo desarrollo<br />

es un sector de una corona circular<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Poliedros no Eulerianos<br />

Hay poliedros que no cumplen la Relación<br />

de Euler: Caras + Vértices = Aristas +2<br />

Se corresponden con poliedros que tienen<br />

"agujeros".<br />

Poliedros regulares cóncavos<br />

Un poliedro cóncavo se dice que es regular<br />

si todas sus caras son polígonos regulares<br />

y en cada vértice incide el mismo número<br />

de caras. Se les denomina sólidos de<br />

Kepler-Poinsot.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 155


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Un poliedro es un cuerpo geométrico<br />

tridimensional cuyas caras son polígonos.<br />

Elementos de un poliedro<br />

Poliedros regulares<br />

Un poliedro es regular si todas sus caras son<br />

iguales y sobre cada vértice inciden el<br />

mismo número de caras y aristas.<br />

Los poliedros regulares son cinco<br />

<strong>Cuerpos</strong> redondos<br />

156 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Tetraedro Cubo Octaedro<br />

Dodecaedro Icosaedro<br />

Cilindro, cono y esfera son cuerpos de<br />

revolución<br />

Tipos de poliedros.<br />

Relación de Euler<br />

Prismas<br />

Pirámides


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

1. Un prisma exagonal ¿cuántos vértices tiene?<br />

2. Una pirámide pentagonal ¿cuántos vértices tiene?<br />

3. Un prisma triangular ¿cuántas aristas tiene?<br />

4. Una pirámide heptagonal, ¿cuántas aristas tiene?<br />

5. Un poliedro convexo tiene 4 caras y 5 vértices,<br />

¿cuántas aristas tiene?<br />

6. Un poliedro convexo tiene 9 caras y 18 aristas,<br />

¿cuántos vértices tiene?<br />

7. Un poliedro regular de 6 vértices, ¿cuál es?<br />

8. El poliedro regular convexo de 12 caras, ¿cuál es?<br />

9. ¿Cómo se denomina el poliedro representado en esta<br />

figura?<br />

10. Indica si el sólido de la figura es desarrollable<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 157


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

PRISMAS<br />

1.1 Al ser un prisma las caras<br />

laterales son paralelogramos.<br />

Las bases son triángulos y al ser<br />

oblicuo están desplazadas.<br />

1.2. El número de vértices de<br />

un prisma es siempre el doble<br />

de los vértices de cada base. El<br />

prisma es decagonal, y por<br />

tanto tiene 12 caras.<br />

1.3 El número de aristas de un<br />

prisma es siempre el triple de<br />

las aristas de cada base. El<br />

prisma es hexagonal.<br />

1.4 El número de caras de un<br />

prisma es el número de lados de<br />

la base más dos. Es un prisma<br />

heptagonal.<br />

1.5 No hay ningún prisma que<br />

pueda tener un número impar<br />

de vértices.<br />

PIRÁMIDES<br />

2.1<br />

158 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

Soluciones de los ejercicios para practicar<br />

2.2 Una pirámide tiene tantas<br />

caras laterales como lados tiene<br />

la base. Es una pirámide<br />

pentagonal.<br />

2.3 Una pirámide tiene siempre<br />

una cara más que lados tiene la<br />

base. Es una pirámide<br />

heptagonal.<br />

2.4 La única pirámide triangular<br />

con todas las caras iguales es el<br />

tetraedro.<br />

2.5 Si la base es rectangular,<br />

tiene que tener cuatro caras que<br />

sean triángulos. La única opción<br />

es la a).<br />

POLIEDROS REGULARES<br />

3.1 Un tetraedro tiene ocho<br />

caras que son triángulos<br />

equiláteros.<br />

3.2<br />

3.3 Para formar un ángulo<br />

poliedro hacen falta al menos<br />

tres caras. Si queremos que<br />

haya tres caras que sean<br />

octógonos se solapan. No es<br />

posible.<br />

3.4 El máximo de lados es cinco<br />

ya que a partir del exágono no<br />

podemos construir un ángulo<br />

poliedro. Por eso poliedros<br />

regulares sólo hay con caras<br />

triangulares, cuadradas y<br />

pentagonales.<br />

3.5 El máximo de caras<br />

triangulares es cinco, el sexto<br />

triángulo ya no permite<br />

construir un ángulo poliedro.<br />

Con tres triángulos tenemos el<br />

tetraedro, con cuatro el<br />

octaedro y con cinco el<br />

icosaedro.<br />

3.6 El máximo de caras<br />

cuadradas es tres, el cuarto<br />

cuadrado no permite construir<br />

un ángulo poliedro. Con tres<br />

cuadrados tenemos el cubo.<br />

RELACIÓN DE EULER<br />

4.1 No es posible. Si es un<br />

poliedro euleriano debe cumplir<br />

la relación de Euler:<br />

Caras+ Vértices = Aristas + 2.<br />

Si el número de vértices es igual<br />

que el de aristas, entonces el<br />

número de caras sería 2. ¿Un<br />

poliedro de 2 caras?


4.2 Según la relación de Euler<br />

Caras + Vértices = Aristas + 2,<br />

tendríamos que:<br />

9 + 9 = 18 y 16 + 2 = 18.<br />

4.3 El icosaedro tiene 20 caras,<br />

12 vértices y 30 aristas.<br />

Así pues la relación de Euler<br />

Caras + Vértices = Aristas + 2,<br />

tendríamos que:<br />

20 + 12 = 32 y 30 + 2 = 32.<br />

4.4 El dodecaedro tiene 12<br />

caras, 20 vértices y 30 aristas.<br />

Así pues la relación de Euler<br />

Caras + Vértices = Aristas + 2,<br />

tendríamos que:<br />

12 + 20 = 32 y 30 + 2 = 32.<br />

4.5 C+ V = A+ 2, tendríamos<br />

que:<br />

20 + 36= Aristas + 2. Luego<br />

Aristas = 20 + 36 -2 = 54.<br />

Tiene 54 aristas.<br />

4.6 C+ V = A+ 2, tendríamos<br />

que:<br />

21 + Vértices = 40 + 2. Luego<br />

Vértices = 40 + 2 - 21 = 21.<br />

Tiene 21 vértices.<br />

SOBRE SÓLIDOS DE<br />

REVOLUCIÓN<br />

1.1<br />

1.2 Es un tronco de cono<br />

1.3 Un cilindro que tiene<br />

quitado un cono de la parte<br />

superior<br />

1.4 Un cilindro con un cono en<br />

la parte superior<br />

1.5 Un tronco de cono que por<br />

la orientación tiene la forma de<br />

un vaso<br />

SOBRE CILINDROS<br />

2.1 No es posible. La longitud<br />

de la base del rectángulo ha de<br />

coincidir con la longitud de la<br />

circunferencia de la base del<br />

cilindro y claramente en la<br />

figura es muy inferior<br />

2.2 No, el cilindro es diferente<br />

salvo que la altura y la base del<br />

rectángulo sea la misma, es<br />

decir, salvo que sea un<br />

cuadrado.<br />

2.3 La altura del rectángulo es<br />

9 cm. y su base es la longitud<br />

de la circunferencia de la base<br />

del cilindro: 2· π· radio, donde<br />

aquí el radio es 1,5. Tendrás<br />

que aproximar el valor de π.<br />

SOBRE CONOS<br />

3.1 Puesto que el radio de la<br />

base es 5, la longitud de la<br />

circunferencia es 2· π·5. La cara<br />

lateral del cono es un sector<br />

circular cuyo arco ha de medir la<br />

longitud anterior.<br />

<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

La generatriz es el radio del<br />

sector a dibujar. Dado que el<br />

radio es 10, 2· π· 5 es justo la<br />

mitad, por tanto hay que dibujar<br />

medio círculo de radio 10.<br />

3.2 En la figura está calculada<br />

la altura. Nos basamos en el<br />

teorema de Pitágoras.<br />

3.3 No, no es posible.<br />

Necesitamos que falte al menos<br />

un trozo para poder construir la<br />

cara lateral plegándolo.<br />

SOBRE ESFERAS<br />

4.1 Una semiesfera<br />

4.2 Se obtiene lo que coloquialmente<br />

identificamos como<br />

un donut. Matemáticamente esa<br />

figura es un “toro”<br />

4.3 Son esféricas.<br />

MATEMÁTICAS 2º ESO 159


<strong>Cuerpos</strong> <strong>geométricos</strong>.<br />

Soluciones AUTOEVALUACIÓN<br />

1. Un prisma exagonal ¿cuántos vértices tiene? 12 vértices.<br />

2. Una pirámide pentagonal ¿cuántos vértices tiene? 6 vértices<br />

3. Un prisma triangular ¿cuántas aristas tiene? 9 aristas<br />

4. Una pirámide heptagonal, ¿cuántas aristas tiene? 14 aristas.<br />

5. Un poliedro convexo tiene 4 caras y 5 vértices, ¿cuántas aristas tiene? 7 aristas<br />

6. Un poliedro convexo tiene 9 caras y 18 aristas, ¿cuántos vértices tiene? 11 vértices<br />

7. Un poliedro regular de 6 vértices, ¿cuál es? Octaedro<br />

8. El poliedro regular convexo de 12 caras, ¿cuál es? Dodecaedro<br />

9. ¿Cómo se denomina el poliedro representado en esta figura? Icosaedro<br />

10. Indica si el sólido de la figura es desarrollable Sí<br />

160 MATEMÁTICAS 2º ESO<br />

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